그동안 인공위성을 이용한 통신은 특정 지역에 고정적으로 균일한 위성 신호를 보낼 수밖에 없었다. 따라서 통신 수요자가 거의 없는 영공이나 바다에 무작정 동일한 신호를 보내야만 했다. 이렇게 되다 보니 인터넷 트래픽이 많이 발생하는 지역은 추가 자원 할당이 어려워 통신 효율성이 크게 떨어졌다.

아울러, 비행기에서 인터넷을 사용하려면 위성통신이 일정하게 보내주는 신호를 잡아 썼다. 연구진은 수요에 맞게 위성 자원을 효율적으로 활용하고 서비스 유연성을 더할 수 있게 위성 신호를 필요한 곳에 능동적으로 보내는 기술을 개발했다. 마치 비행기를 위성이 쫓아다니며 신호를 주는 셈이다. 통신수요에 따라 위성 자원을 변화시켜 할당이 가능해 `빔 호핑(Beam Hopping)` 기술이라고 부른다. 이로써 인터넷을 사용하기 위한 데이터 채널을 보다 효율적으로 제공할 전망이다. 아울러 넓은 지역에서도 꼭 필요한 선박, 항공기가 있는 곳에만 신호를 보냄으로써 통신 속도를 늘리고 고가의 위성통신 대역 비용 문제를 줄일 것으로 보인다.

연구진이 만든 모뎀은 비디오 셋톱박스 크기의 송·수신부로 구성된다. 실험을 해 본 결과, 통신 데이터 용량 및 분배 효율이 기존 기술 대비 최대 15% 및 20% 증가했고 통신 속도도 순간 최대 400Mbps를 기록했다. 현재, 동일 주파수 대역으로 가능한 최대 속도는 150Mbps 수준인데 비행기서 동시 100명 이상의 사용자가 휴대 단말로 HD 동영상 스트리밍을 수신이 가능한 정도다.

본 기술의 핵심은 위성 신호가 변화함에 따라 위성 지상 관문국 간 신호를 동기화하는 `망 동기` 기술과 데이터를 사용자 요구사항에 맞춰 동적으로 변화시켜 전송해 주는 `가변 데이터 전송기술`이다.

연구진은 이번 성과가 ETRI가 보유하고 있던 DVB-S2기반 위성모뎀 핵심원천기술이 있었기 때문이라고 말한다. 본 기술은 프랑스 유텔샛(Eutelsat)사가 세계 최초로 개발 중인 빔호핑 위성에 적용하고자 공동시험도 수행했다. 연구진은 향후 고속모뎀을 개발, 현재 400Mbps급의 속도를 1Gbps급으로 높일 계획이다. 핵심기술들은 자체 연구를 통해 보유했으며 국제 표준화기구에서 기준을 마련한 뒤, 세계 최초로 해당 기준에 맞춰 통신 모뎀을 개발해 더 뜻깊다. 빔호핑 위성통신 기술은 세계적 수준의 정지궤도 및 비정지궤도 통신 위성 사업자·제조업체들도 현재 분주히 서비스 및 제품 개발 중이거나 개발을 검토하는 최첨단 기술이다. 이번 연구진의 기술개발은 경쟁 기관들보다 빠르게 기술을 선점하고 군수업, 운송업 등 위성 통신 기술이 주로 쓰이는 분야에 외산 장비가 잠식하는 것을 예방했다는 점에서 큰 의미가 있다. 대한민국 우주산업의 선도 기반 조성에 큰 도움이 되길 바라고 향후 글로벌 통신 시대를 대비해 우리나라 역시 빔호핑 위성 확보를 위한 노력을 함께 기울여야 할 것이다. 정길호 ETRI 홍보실장

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